آثار زیستمحیطی مواد معدنی
منابع معدنی بهعنوان مواد اولیهی مورداستفاده در تولیدات صنعتی و برخی فعالیتهای اقتصادی ارزش فراوانی دارند. طبق آخرین آمار، کشور دارای رشد ۱۴ درصدی در اکتشاف معادن غیرفلزی و رشد ۳ درصدی در اکتشاف معادن فلزی است. ۲۴ درصد معادن کشور مربوط به سنگهای تزئینی، ۴۷ درصد مصالح ساختمانی، ۷ درصد معادن فلزی و ۲۲ درصد معادن غیرفلزی است که هرکدام از این معادن بهنوبهی خود در فعال کردن چرخهای اقتصادی کشورمان نقش بسزایی دارند. معدن و معدنکاری در ایران دارای سابقهای بس طولانی و پرافتخار است. صدها نام بهجای مانده از روزگاران گذشته مانند آهنگران، کوه زر، زرشوران، کوه سرمه، کوه نقره و طالسمی گواه این مدعاست. ساکنان فلات ایران جزء اولین اقوامی بودند که به کشف فلز دستیافتاند. آثاری که از قسمتهایی از سرزمین ایران مربوط به هزاره ششم قبل از میلاد پیداشده است میتواند موید این موضوع باشد که در آن زمان، ایرانیان مس را از راه احیاء مالکیت به دست آوردهاند. در فاصله زمانی ۴۰۰۰ تا ۴۵۰۰ سال پیش از میلاد، آلیاژ مفرغ در ایران شناختهشده بود که خود نشانگر پیشرو بودن ایرانیان در دانش و علم معدنکاری است.
تدوین و گردآوری: مریم رشیدخانی
مقدمه
ایران با حدود ۱% جمعیت جهان حدود ۷% ذخایر کشفشده دنیا را دارا است که خود حاکی از در اختیار داشتن بستر مناسب سرمایهگذاری در این بخش است. ایران با دارا بودن حدود ۶۸ نوع ماده معدنی (غیرنفتی)، ۳۷ بیلیون تن ذخایر کشفشده و ۵۷ بیلیون تن ذخایر بالقوه در میان ۱۵ قدرت معدنی جهان جای گرفته و یکی از کشورهای غنی از حیث داراییهای معدنی بهحساب میآید و در بسیاری از ذخایر مواد معدنی در دنیا ثروتمند است. همانطور که گفته شد نقش معادن و منابع در رشد اقتصادی هر کشوری انکارناپذیر است. بدون تردید بهرهبرداری از معادن کشور، یک عامل کاملا مثبت و مهم در رشد و توسعه اقتصادی است.
معادن، تأمینکننده مواد اولیه موردنیاز بسیاری از صنایع بوده و در امر خودکفایی صنعتی، ایجاد اشتغال مولد و افزایش تولید ناخالص ملی و درآمد سرانه یک کشور نقش بسزایی دارند. از بین تنوع بسیار زیاد مواد معدنی، زغالسنگ فراوانترین ماده معدنی موجود در پوسته زمین و یکی از منابع مهم تأمین انرژی جهان میباشد. کشور ایران با داشتن میزان ذخیره قابل استخراج زغالسنگ معادل ۱۷۱۰ میلیون تن یعنی ۱۷ درصد از کل ذخایر جهان، در رده سیام قرار دارد. مناطق طبس، کرمان و البرز مهمترین حوضههای زغال دار ایران میباشند. از دیگر تواناییهای این بخش در اقتصاد کشور، میتوان به این نکته اشاره کرد که بیش از ۳۰% ارزش اسمی بورس متعلق به بخش معدن است و نزدیک به ۱ درصد از GDP کشور به معادن و ۵ الی ۶ درصد از GDP به صنایع معدنی کشور تعلق دارد. شرکتهای معدنی در ایران دارای بالاترین و باثباتترین حاشیه سود از میان ۱۰۰ شرکت برتر در داخل کشور میباشند و حدود ۳۰% صادرات غیرنفتی متعلق به بخش معدن است.
کشورهای صاحب این منابع میتوانند از فرآوری و عرضهی این مواد به بازارهای جهانی، درآمدهای ارزی سرشاری به دست آورند. از دیگر مواد معدنی ارزشمند، سنگهای تزئینی هستند که به اشکال و خواص گوناگون در طبیعت یافت میشوند و کاربرد وسیعی در فعالیتهای تولیدی دارند. همچنین ایران ازنظر ذخایر سنگ تزیینی در جهان جایگاه خاصی دارد. با بهرهبرداری صحیح از این ذخایر و فرآوری آنها، نهتنها میتوان به ایجاد فرصتهای شغلی مناسب در جامعه دستیافت، بلکه از راه صادرات این سنگها درآمد ارزی قابلتوجهی نیز به دست خواهد آمد. امروزه استخراج سنگ بهویژه سنگهای تزئینی یکی از منابع درآمدی مهم کشورها است. ایران نیز ازجمله کشورهایی است که در استخراج و صادرات سنگهای تزئینی جایگاه خوبی در دنیا دارد. بعضی از نمونههای سنگ تزئینی ایران در جهان نظیر ندارد. سنگ تزئینی در ایران ازنظر اقتصادی اهمیت خاصی دارند. در خصوص تولید و عرضهی سنگهای تزئینی ایران (که به لحاظ تنوع و میزان ذخیره و کیفیت در ردهی نخستین کشورهای جهان قرار دارند) لازم است کلیهی امکانات و ابزار لازم به کار گرفته شود تا با تولید بهینه درآمد قابلملاحظهای نصیب کشور شود. معادن سنگ تزئینی جزء منابع پایانپذیر هستند بنابراین توجه به شیوهی اقتصادی تولید و بهرهبرداری از آنها اهمیت دارد. سنگ تزئینی در سالهای اخیر در ایران و سایر کشورها بازار خوبی داشته است. ایران یک کشور درحالتوسعه و متکی به درآمدهای نفتی است. توجه به مسائل اقتصادی و فنی معادن و بهکارگیری روشهای مناسب تولید در آنها این امکان را به وجود میآورد که به منابع درآمدی قابلاعتمادی در کنار نفت دستیافته شود.
معدن و محیطزیست
صرفنظر از اثرات مثبت اقتصادی معادن فلزی و غیرفلزی بهرهبرداری از معادن اثرات منفی و زیانبار چشمگیری بر محیط طبیعی و جامعهی انسانی پیرامون خود و حتی در مسافتهای دورتر بر جای میگذارد. در مناطقی که معادن جدید تاسیس میشود، اثرهای زیستمحیطی نیز الزاما وجود خواهد داشت. بهطوریکه معدنکاری با تولید مواد باطله، انفجارها، ایجاد گودالهای وسیع، راهسازی، رفتوآمد ماشینآلات معدنی، برهم خوردن تعادل بومشناختی و احتمال شیوع بیماریهای مختلف در بین کارگران همراه است. علاوه بر این احداث دهها کیلومتر راه برای اکتشاف و استخراج معادن، احتمال رویداد حرکات تودهای سنگی و خاکی را افزایش میدهد.
این فعالیتها نقش بسزایی در فرآیندهای دامنهای از جمله ریزش و عملکرد جریانات سطحی در انتقال مواد از بالادست به پاییندست و تغییر مورفولوژی دامنهای در زمان بسیار کوتاه نسبت به شرایط طبیعی در منطقه دارد؛ که مهمترین آن شاید در سالهای گذشته استخراج معادن سنگ تزئینی به شیوههای غیراقتصادی بوده است. به این معنی که عملیات پیجویی، اکتشاف و استخراج در معادن بدون هرگونه برنامهریزی و دوراندیشی علمی انجامشده است. طرحهای بهرهبرداری نیز در اغلب موارد غیرواقعی و صوری بودهاند. همچنین هیچگونه الزام عملی در خصوص کنترل کیفی مواد و محصول و رعایت نکات علمی، فنی و اقتصادی وجود نداشته است. در این زمینه معدنداران نیز برحجم بالای ضایعات تولید تأکید میکنند.
اثرات استخراج معادن بر روی محیطزیست، باعث کشمکشهایی در زمینه اراضی و مخالفت طرفداران محیطزیست با استخراج ذخایر، بهویژه در بخشهای پرجمعیتتر کشورهای توسعه یافته شده است. درعینحال که ریسک سیاسی بهعنوان سدی در برابر سرمایهگذاری در برخی کشورها ذکر شده است، ریسک زیستمحیطی اگر بزرگتر از سایر موانع نباشد، بههرحال مانع بزرگی است.
پیامدهای احتمالی زیستمحیطی معدنکاری و استخراج
تخریب زمین
برآورد میشود که مصرف جهانی زمین برای معدنکاری بین سالهای ۱۹۷۶ و ۲۰۰۰، حدود ۳۷۰۰۰ کیلومترمربع یا به عبارتی حدود ۰٫۲ درصد سطح خشکیها بوده است.
آزاد شدن مواد سمی
برخی عناصر فلزی، اجزای ضروری سازنده موجودات زنده هستند و کمبود یا زیادی آنها میتواند برای حیات مضر باشد. برخی فلزها مانند کادمیم، جیوه و شبهفلزهایی مانند آنتیموان و آرسنیک که به مقدار کم در بسیاری از کانسنگهای سولفیدی چندفلزی بسیار رایج هستند و درواقع اغلب بهعنوان محصول جانبی بازیافت میشوند، حتی در مقادیر کم نیز بسیار سمیاند، بهویژه به شکل انحلالپذیر که بهوسیله موجودات زنده جذب میشود.
زهکشی اسیدی معادن
آبهای اسیدی ایجاد شده به کانیهای دیگر حمله کرده، محلولهایی را به وجود میآورند که ممکن است عناصری مانند کادمیم و آرسنیک را وارد محیطزیست کند.
زهابهای معادن تاثیرات مهمی بر محیطزیست دارد. زهاب در معادن فلزی بیشتر اسیدی و حاوی فلزات سنگین مختلف است که سبب ایجاد انواع سرطان در انسان میشود. زهاب اسیدی معدن میتواند منجر به افزایش اسیدیته و انباشت فلزات و شبه فلزات (شامل عناصر با سمیت زیاد مثل آرسنیک) و سولفاتها در زونهای هوازده در زیر باطلههای معدنی شود. بسیاری از فلزات انباشته شده در زونهای هوازده متحرک و قابلدسترسی برای موجودات زنده هستند. تماس باطلهها با آبوهوا منجر به اکسایش پیریت و تشکیل محیط اسیدی میشود که افزایش غلظت آهن و سولفات در زهاب معدنی را به همراه دارد. عملیات اکتشافی، احداث جادههای دسترسی و استخراج این معادن همراه با پدیدههای مخربی مانند ریزش، لغزش، فرسایش زمین، تخریب جنگل و پوشش گیاهی و ورود آباسیدی و آلودگی منابع آب سطحی و زیرزمینی همراه است.
سلامت و ایمنی کارگران
سلامت و ایمنی کارگران، چه در هنگام استخراج معدن و چه در کارخانههای فرآوری و کارخانههای ذوب، به خطر میافتد.
غبار
در معادنی که غبار سیلیس ممکن است تولید شود، کنترل غبار حائز اهمیت است چون باعث مبتلا شدن معدنکاران به بیماریهای ریوی مانند پنوموکوینوسیس میشود.
سروصدا
امروزه سروصدا گستردهترین خطر شغلی است و کارگران و همچنین مردم مجاور مناطق صنعتی باید بهقدر کافی از صداهای مضر و مزاحم محافظت شوند.
کارخانههای ذوب
یکی از آلودهکنندهترین مواد خروجی از کارخانههای ذوب و از ایستگاههای زغالسوز تولید برق، SO2 است که همراه با NOX و CO2، باران اسیدی را به وجود میآورند و همچنین تولید یکسری عناصر سمی میکنند که درواقع باعث از بین رفتن پوشش گیاهی و آلودگی زمینهای کشاورزی و آبهای زیرزمینی و سطحی میشود.
اثرات و تبعات هریک از این تغییرات، اغلب منفی و زیانبار در کوتاهمدت و درازمدت بر محیط زندگی و سلامت انسان و زندگی اجتماعی و اقتصادی این نیاز را میطلبد که در هنگام احداث و بهرهبرداری از کانسارها ضوابطی را رعایت نمود که بتوان این اثرات را به حداقل رساند. نشانههای امیدوارکنندهی زیادی وجود دارد که این امر رخ خواهد داد. برای مثال در سال ۱۹۹۲، نوزده شرکت مهم معدنکاری از پنج قارهی جهان به یکدیگر پیوستند تا شورای بینالمللی فلزها و محیطزیست را بهوجود آورند که حیطه اختیار آن، ترویج، توسعه، تحقق و همساز کردن سیاستها و فعالیتهای بهداشتی در زیستمحیطی سالم که ایمنی در تولید کاربری بازیافت و دفن فلزها را تضمین کند، میباشد.
اثرات ژئومورفولوژی و زیستمحیطی فعالیتهای معدنکاری
ژئومورفولوژی شاخهای از رشتهی جغرافیای طبیعی است که به بررسی چگونگی به وجود آمدن اشکال مختلف طبیعی در سطح زمین میپردازد و تغییرات حاصل از عوامل درونی و بیرونی زمین را بر روی این اشکال دنبال میکند تا بتواند رفتار آنها را تبیین نموده و به پیشبینی آینده آن نایل شود. هدف از این علم، مطالعه اجزای اصلی تشکیل دهندهی ناهمواریها است و از روش اصولی توصیف علمی ناهمواری شامل شناسایی اجزای متفاوت عوارض زمین و چگونگی روابط بین آنها و طبقهبندی این عوارض بهصورت سیستماتیک بهره میگیرد.
همزمان با دوران گسترش صنایع معدنکاری، با پیشرفت صنعت و همگام با بهرهبرداری مداوم از منابع ذخیره زمین در اثر عدم دقت و رعایت اصول، مشکل جدیدی به نام اثرات ژئومورفولوژیکی و زیستمحیطی برداشت از ذخایر زمین مطرح گردید. محیط بهصورت طبیعی در طی زمان دچار تحولات مثبت و منفی فراوانی میشود اما انسان این روند را تسریع میکند. دراینبین اهمیت کاربری اراضی به دلیل نقش موثر انسان در آن نسبت به محیط طبیعی زیادتر است.
پروژههای اکتشافی بهعنوان یکی از نمونههای تغییر کاربری زمین موجب تغییر و تحولات چشمگیری در منطقه میشوند. بیش از چندین هزار کانسار و نشانه معدنی در ایران شناختهشده است. بهرهبرداری از هریک از این کانسارها اثرات ژئومورفولوژیکی، زیستمحیطی و حتی ژئوتوریسمی فراوانی را به همراه دارد که بسته به میزان و حجم بهرهبرداری، ویژگی و وسعت پروژه و ویژگیهای توپوگرافی و زمینشناسی منطقه این تاثیرات متفاوت خواهد بود.
حفاریهای سطحی و عمقی از مهمترین عملیات پروژههای اکتشافی هستند. حجم تغییراتی که این پروژهها بر مورفولوژی و محیط اطراف پدید میآورند گاهی بهقدری است که محیط اطراف بهطورکلی دستخوش تغییرات اساسی، خسارات و مخاطرات فراوانی میگردد. اکتشافات کانسارها تأثیرات ژئومورفولوژیکی فراوانی بر محیط میگذارد و موجب تشدید فعالیت فرایندهای ژئومورفیک از قبیل حرکات تودهای نظیر زمینلغزش، ریزش، تغییرات توپوگرافی، مسدود شدن مسیر رودخانهها و افزایش حجم مواد منتقل شده به پاییندست توسط شبکه آبهای سطحی بر روی دامنهها میشود. بررسی تاثیرات این پروژهها بر محیط و ارائه راهکارهای مناسب میتواند راهگشای حل بسیاری از معضلات در حال و آینده باشد.
برای نمونه در بررسی ژئومورفولوژی فعالیتهای معدنی در معادن فلزی و غیرفلزی شهرستانهای هرسین در زون زاگرس شکسته و شهرستان قروه در زون سنندج طی عملیات میدانی نشان میدهد که سالانه تقریبا ۱۲۰۰ مترمکعب از باطلهها بهصورت خاکهای پودر شده و مواد ریزودرشت به پاییندست ده معدن فعال منتقل میشود. نتایج مقایسه در دامنهی فوقالذکر نیز نشان میدهد انتقال مواد به پاییندست روی دامنهای که مورد بهرهبرداری قرار میگیرد ۸ برابر دامنهای با شرایط طبیعی و بدون فعالیت معدنکاری میباشد.
نتایج حاصل از اندازهگیری درز و شکاف در ایستگاههای اندازهگیری نیز نشان میدهد که درز و شکافهای حاصل از استخراج و بهرهبرداری دارای ابعادی بهطور متوسط به طول، عرض و عمقی به ترتیب ۷۰، ۱۰ و ۲۵ سانتیمتر میباشد که سهم زیادی در تشدید و افزایش حجم ریزش در منطقه دارد.
در بخش بررسیهای زیستمحیطی نیز نمونههای آبوخاک و گیاهان منطقه مورد آنالیز و تجزیهوتحلیل قرار گرفت که نتایج حاصله نشان میدهد که خاک مجاور معدن فلزی بهشدت آلوده به فلزات سنگین است که معادن سنگ تزیینی فاقد این آلودگی است. نتایج بررسیهای آب در مناطق مورد مطالعه نشان میدهد که آب چشمههای متأثر از فعالیت معدن فلزی شور بوده و فقط با تمهیدات لازم قابل استفاده برای مصارف کشاورزی است ولی قابل شرب نمیباشد. آب چشمه متاثر از فعالیت معادن غیرفلزی فاقد آلودگی بوده و قابل شرب و مصارف کشاورزی است. زردی و پژمردگی گیاهان مجاور معادن فلزی نیز معرف انباشت فلزات سنگین ناشی از فعالیت معدن آهن و از نتایج بررسی گیاهان در منطقه است.
چاپ شده در شماره۹۶ ماهنامه توسعه معادن دانلود فایل PDF
